DE1070142B - Vorrichtung zur Flüssig-Flüssig-Extraktion im Gegenstrom - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die üblichen Misch- und Trennstufen einer Flüssig - Flüssig - Extraktionsvorrichtung bestehen normalerweise aus zwei Reihen abwechselnder Alischund Trennstufen, so daß die Mischstufen der einen Reihe den Trennstufen der anderen Reihe gegenüberliegen. Bei einer solchen Anordnung wird der Flüssigkeitstransport zwischen den einzelnen Stufen in einfacher Weise dadurch vorgenommen, daß Durchlässe durch die Verbindungswände im Aufbau der Anlage vorgesehen und normalerweise keine Rohr-Verbindungsleitungen benötigt werden, da einander zugeordnete Misch- und Trennstufen nebeneinanderliegen. Aus Raumersparnis- oder anderen Gründen, beispielsweise um überkritische Verhältnisse bei gewissen in Lösung befindlichen Kernspaltmaterialien zu vermeiden, ist es öfters notwendig, eine einzelne Reihe abwechselnder Misch- und Trennstufen vorzusehen. Der Aufbau einer derartigen Anordnung ist insofern kompliziert, als für den Flüssigkeitstransport zwischen zugeordneten, hintereinanderliegenden ao Misch- und Trennstufen durch besondere Rohrleitungen oder Kanäle Sorge getragen werden muß.

Eine diesen Bedingungen genügende Vorrichtung zur Flüssig-Flüssig-Extraktion im Gegenstrom mit mehreren waagerecht angeordneten, durch quer zur Strörnungsrichtung verlaufende Wände voneinander getrennten Misch- und Trennstufen ist dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil der Zwischenwände waagerechte, das Gemisch durchlassende Schlitze und der andere Teil waagerechte, die schwere Komponentc durchlassende Schlitze aufweist, welche in den Zwischenwänden in der Nahe des Bodens der Trennstufe angeordnet sind, und daß ein von der Trennstufe zur Mischstufe oberhalb der Schlitze verlaufender Kanal für die leichte Komponente angeordnet ist.

Zwei Ausführungsformen werden beispielsweise in der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der einen Ausführungsform,

Fig. 2 eine im Schnitt dargestellte Teilansicht, welche einen Schnitt entlang der Linie XI-II der Fig. 1 wiedergibt,

Fig. 3 eine im Schnitt dargestellte Teilansicht, welche einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 1 wiedergibt, während

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 bestellt aus vier Stufen, den Trennstufen 1 und 3 und den Mischstufen 2 und 4, die die Form einer langen, im Schnitt quadratischen Kammer 5 mit Grundfläche 6, Seitenwänden 7 und F.nd- bzw. Außenwäuden 8 und 9 aufweisen. Die Kammer 5 wird in Querrichtung durch die Zwischenwände 10, 11 und 12 in die vier Abteilungen 1, 2, 3 Vorrichtung

zur Flüssig-Flüssig-Extraktion
im Gegenstrom

Anmelder:

United Kingdom Atomic Energy Authority, London

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Schubert, Patentanwalt,
Siegen, Oranienstr. 14

Beanspruchte Priorität;
Großbritannien vom 10. Januar 1957

Leonard Lowes, Seascale, Cumberland,

und Maurice Charles Tanner,

Whitehaven, Cumberland (Großbritannien),

sind als Erfinder genannt worden

und 4 unterteilt. Die Zwischenwände 10 und 12 sind mit Durchlässen 13 und 14 für die Mischung ausgestattet. Die Zwischenwand 11 weist einen Durchlaß 15 für die schwere Flüssigkeitsphase auf, um das Durchströmen schwerer Flüssigkeitsphasen von der Absetz- bzw. Trennstufe 3 her in die Mischstufe 2 hinein zu gestatten. Der Durchlaß 15 für die schwere Phase weist einen schrägen Schlitz 16 und eine Wand 17 auf. Ein Sammelkanal 18, der aus in Längsrichtung verlaufenden Trennwänden gebildet ist, ist für die Strömung der leichten Flüssigkeitsphase durch die Misch- und Trennstufen hindurch vorgesehen. Der Kanal 18, welcher in Längsrichtung vom einen Ende der Kammer 5 zum anderen verläuft, ist an den Zwischenwänden 10,11 und 12 gelagert. Der Kanal 18 besteht aus einer unteren Wand 20, aus seitlichen Trennwänden 21 und 24, Schwellen 22 und 23, Durchlässen 25 und 26 und Trennwänden 30, Eine Leitung

32 steht durch die Endwand 8 hindurch und durch ein Bohrloch 33 mit dem Kanal 27 in Verbindung.

Wie aus Fig, 2 ersichtlich ist, weist die Schwelle

33 eine Trennwand 34, welche parallel zur Endwand 8 verläuft, und die Seitenwinde 35 auf. Die Trennwand 34 und die Seitenwände 35 erstrecken sich nach unten, um eine Überströmungsschwelle 3Λ} zu bilden und dadurch das Abführen der schwefln Flüssigkeit von der Absetzstufe 1 durch die R(0(hr-

909 687/154

leitung 38, welche ebenfalls durch die Außenwand 8 70 aufweist, welcher durch eine Abdeckung 71 ververläuft, einzuregulieren. Eine Rohrleitung39 (Fig. 1), schlossen ist. Der Kanal 69 ist durch die Schlitze 72 welche durch die Außenwand 9 hindurchführt, ist mit in den Zwischenwänden 57, 58 und 59 hindurchgedetn Kanal 29 durch ein Bohrloch 40 in Verbindung. führt. Die Rohrleitungen 73 und 74 sind jeweils Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, verläuft am Bohrloch 5 durch die eine der Seitenwände 53 hindurch mit der 40 eine Trennwand 41 parallel zur Außenwand 9; Trennstufe 49 und der Mischstufe 50 verbunden, wähferner sind Seitenwände 42 und eine untere Fläche rend die Rohrleitungen 75 und 76 durch die andere 43 angeordnet. Eine zweite Rohrleitung 44, welche Seitenwand 53 hindurch jeweils mit der Trennstufe durch die Außenwand 9 hindurchführt, ist für das 45 und der Mischstufe 46 in Verbindung stehen. Die Durchleiten der schweren Flüssigkeit in die Misch- io Rohrleitungen 73, 74,75 und 76 sind in die Seitenstufe 4 vorgesehen. Die Strömung der leichten Flüs- wände 53 hineingeschraubt, und sie werden jeweils sigkeitsphasen durch die Misch- und Trennstufen hin- durch eine Mutter 77 gehalten. Die Rohrleitung 75 durch verläuft in der durch die voll ausgezogenen steht über eine UnterströmungsschwcHe 78 hinweg Pfeile in Fig. 1 gezeigten Weise und Richtung, wäh- mit der Trennstufe 45 in Verbindung, wobei diese rend die Strömung der schweren Flüssigkeitsphase 15 Unterströmungsschwelle 78 eine Trennwand 79. in der durch die strichpunktierten Pfeile angedeuteten welche parallel zur Seitenwand 53 verläuft, und eine Richtung verläuft. Bei Betrieb der Anlage wird die Seitenwand 80 aufweist. Die Wände 79 und 80 ragen leichte Flüssigkeit durch die Rohrleitung 32 in den bis etwa 3,175 mm über die Höhe der Kanäle 65 und Kanal 27 eingelassen und durch diesen hindurch nach 69 empor. Den Durchlässen 63 und 64 für die schwere der Mischstufe 2 gefördert. In der Mischstufe 2 wird ao Flüssigkeit sind ebenfalls Unterströmungsschwellen die leichte Flüssigkeit mit der schweren, welche in 82 zugeordnet. Jede der Schwellen 82 weist einen die Mischstufe 2 von der Trennstufe 3 her durch den waagerechten dreieckigen Teil 83, welcher oberhalb Durchlaß 15 hindurch eintritt, gemischt. Die mitein- der Durchlässe 63 oder 64 angeordnet ist, und eine ander vermischten leichten und schweren Flüssig- lotrechte Trennwand 84 auf, welche sich nach unten keiten werden von der Mischstufe 2 her durch, den 25 vom Teil 83 weg bis in die Nähe der Grundplatte 52 Durchlaß 13 hindurch für die gemischte Phase in die der Kammer 51 erstreckt. In Querrichtung verlau-Absetzstufe 1 hineingeleitet; die sich absetzende fende Prallplatten 85 sind in jeder Mischstufe 46,48 schwere Flüssigkeit wird dabei über die Rohrleitung und 50 vorgesehen. Sie erstrecken sich bis zum Boden 38 hinweg abgeführt, während die abgeschiedene der Stufen 46,48 und 50, enden jedoch mit kurzem leichte Flüssigkeit sich über, die Schwelle 22 wälzt 30 Abstand vor den Seitenwänden 53. Die Strömung der und nach unten durch den Kanal 28 in die Misch- leichten Flüssigkeit durch die Mischstufe hindurch stufe 4 hineingeleitet wird. In der Mischstufe 4 wird verläuft in der durch die voll ausgezogenen Pfeile die leichte Flüssigkeit mit der schweren, welche in der Fig. 4 angedeuteten Weise und Richtung, wähdie Abteilung 4 durch die Rohrleitung 44 hindurch rend die Strömung der schweren Flüssigkeitsphase in eintritt, gemischt. Die miteinander vermischten 35 der durch die strichpunktierten Pfeile angedeuteten schweren und leichten Flüssigkeiten werden von der Richtung verläuft.

Mischstufe 4 über den Durchlaß 14 für die Mischung Bei Betrieb der Anlage wird leichte Flüssigkeit hinweg in die Absetzstufe 3 hineingeleitet. Die sich durch die Rohrleitung 76 hindurch in die Mischstufe absetzende schwere Flüssigkeit wird in die Misch- 46 eingelassen. In der Stufe 46 wird die leichte Flüsstufe 2 durch den Durchlaß 15 hindurch eingeleitet, 40 sigkeit mit der schweren, welche in die Mischstufe 46 während die abgeschiedene leichte Flüssigkeit sich von der Trennstufe 47 her durch den Durchlaß 63 über die Schwelle 23 wälzt und von dort durch den eintritt, gemischt. Die miteinander vermischten leich-Kanal 29 nach unten und durch die Rohrleitung 39 ten und schweren Flüssigkeiten werden von der hindurch abgeleitet wird. Mischstufe 46 durch den Durchlaß 60 hindurch in die In Fig. 4 ist eine zweite Vorrichtung dargestellt, 45 Absetzstufe 45 hineingeleitet. Die sich absetzende welche aus sechs Stufen besteht, nämlich den Trenn- schwere Flüssigkeit wird von der Absetzstufe 45 stufen 45,47, 49 und den Mischstufen 46, 48 und 50. durch die Rohrleitung 75 hindurch abgeführt, wäh-Dic Misch- und Trennstufen der Anlage bestehen rend die abgesonderte leichte Flüssigkeit durch den aus einer langen, im Schnitt quadratischen Kammer Kanal 65 hindurch in die Mischstufe 48 hineingeleitet 51, welche eine Grundfläche 52, in Längsrichtung sich 50 wird. In der Mischstufe 48 wird die eintretende erstreckende S ei ten wände 53 (von denen eine teil- leichte Flüssigkeit mit schwerer, welche von der weise mit gestrichelten Umrissen dargestellt ist, um Trennstufe 49 her durch den Durchlaß 64 hindurch den Blick auf das Innere der Kammer 5 freizugeben) eintritt, gemischt. Die miteinander vermischten und die Außenwände 54 aufweist. Die Kammer 51 schweren und leichten Phasen werden durch den wird durch die in Querrichtung verlaufenden Zwi- 55 Durchlaß 61 hindurch in die Absetzstufe 47 hineinschenwände 55, 56, 3Ί, 58 und 59 in die sechs Stufen geleitet. Die sich absetzende schwere Flüssigkeit wird 45, 46, 47, 48, 49 und 50 unterteilt. Die Zwischen- von der Absetzstufe47 durch den Durchlaß 63 hinwände 55, 57 und 59 weisen jeweils Durchlässe 60, durch in die Mischstufe 46 hineingeleitet, während die 61 und 62 für die gemischten Flüssigkeiten auf, wäh- abgesonderte leichte Flüssigkeit durch den Kanal 69 rend die Zwischenwände 56 und 58 Durchlässe 63 und 60 hindurch in die Mischstufe 50 hineingeleitct wird. 64 für die schwere Flüssigkeit aufweisen. Die Trenn- Die miteinander vermischten schweren und leichten stufe 45 steht mit der Mischstufe 48 über einen sich Flüssigkeiten werden von der Mischstufe 50 durch in Längsrichtung erstreckenden Kanal 65 in Ver- den Durchlaß 62 in die Absetzstufe 49 hineingeleitet, bindung, welcher ,einen im_Sghprtt U-förmigeri Bau- Die sich absetzende schwere Flüssigkeit wird durch tei^66 aufweist, welcher dui'ch^e7ne"ÄB3e^lamg 67 65 den Durchlaß 64 in die Mischstufe 48 hincingeleitet, verschlössen ist. Der Kanal 65 ist durch die Schlitze während die abgesonderte leichte Flüssigkeit von der 68 in den Zwischenwänden 55, 56 und 57 hindurch- Trennstufc 49 her durch die Rohrleitung 73 hindurch geführt. Die Trennstufe 47 steht mit der Mischstufe entfernt wird. Die Prallplatten 85 in den Mischstufen 50 über einen zweiten Kanal 69 hinweg in Verbin- 46, 48, 50 verhindern, daß miteinander vermischte dung, welcher einen im Schnitt U-förmigen Bauteil 70 Phasen gewaltsam durch die jeweiligen Durchlässe

60,61 und 62 für die gemischte Phase ausgestoßen werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Flüssig-Flüssig-Extraktion im Gegenstrom mit mehreren waagerecht angeordneten, durch quer zur Strömungsrichtung verlaufende Wände voneinander getrennten Misch- und Trennstufen, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil der Zwischenwände (10,12) waage-

   rechte, das Gemisch durchlassende Schlitze (13, 14) und der andere Teil (11) waagerechte, die schwere Komponente durchlassende Schlitze (16) aufweist, welche in den Zwischenwänden in der Nähe des Bodens der Trennstufe angeordnet sind, und daß ein von der Trennstufe zur Mischstufe oberhalb der Schlitze verlaufender Kanal (18) für die leichte Komponente angeordnet ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 855 098.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   90» «7/154 11.5»